DE1150224B

DE1150224B - Device for tensile impact testing of materials under constant expansion speed

Info

Publication number: DE1150224B
Application number: DEG31167A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Herman Grimminger
Original assignee: HERMANN GRIMMINGER DIPL PHYS D
Current assignee: HERMANN GRIMMINGER DIPL PHYS D
Priority date: 1960-12-16
Filing date: 1960-12-16
Publication date: 1963-06-12

Description

Vorrichtung zur Schlagzugprüfung von Werkstoffen unter kontanter Dehngeschwindigkeit Alle Werkstoffe, organischer wie ebenso anorganischer Natur, weisen bekanntlich eine Abhängigkeit ihres mechanischen Verhaltens von der Beanspruchungsgeschwindigkeit auf. Dieser Einfluß der Beanspruchungsgeschwindigkeit ist bei den Kunststoffen, insbesondere den Thermoplasten und Thermoelasten, schon bei Raumtemperatur sehr ausgeprägt. Device for tensile impact testing of materials under contant Expansion rate All materials, organic as well as inorganic in nature, are known to have a dependence of their mechanical behavior on the rate of stress on. This influence of the loading speed is with the plastics, especially the thermoplastics and thermal elastics, even at room temperature pronounced.

Aus diesem Grund können die für die konstruktive Verwendung dieser Werkstoffe erforderlichen Materialkennwerte nicht aus dem Zugversuch beispielsweise nach der Norm DIN 53455 bzw. für Kunststoff-Folien nach der Vornorm DIN 53371 erschlossen werden. Vielmehr ist zu ihrer Kenntnis die Prüfung unter dem praktischen Anwendungsfall entsprechenden Beanspruchungs- und Dehngeschwindigkeiten unerläßlich. Dabei dürfen in der Regel maximale Klemmenvorschubsgeschwindigkeiten von einigen m/sec als zweckmäßig und ausreichend angesehen werden. Andererseits lassen sich für die Beantwortung von konstruktiven Werkstofffragen wesentliche Gesetzmäßigkeiten von allgemeiner Gültigkeit über die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Festigkeits- und Formänderungseigenschaften nur aus der Kenntnis dieser Eigenschaften über einen mehrere Größenordnungen umfassenden Bereich der Dehngeschwindigkeiten ableiten. Der Anschluß der Meßwerte des Schnellzerreißversuches an die Ergebnisse des einachsigen Zugversuches setzt voraus, daß sich in beiden Fällen die geometrischen und kinematischen Bedingungen entsprechen, insbesondere, daß auch bei hohen Zerreißgeschwindigkeiten und großen Dehnungen die Dehngeschwindigkeiten während des gesamten Zerreißvorgangs konstant sind, wie dies beispielsweise die Norm DIN 51220 oder die Vornorm DIN53371 vorschreibt. Ferner müssen Kraft- und Deformationsmeßorgane mit einer dem Schnellzerreißversuch angepaßten geringen Trägheit, d. h. entsprechend hohen Eigenfrequenz und anderen die getreue Wiedergabe des Kurzzeit-Zerreißdiagramms gewährleistenden Eigenschaften wie Dämpfung und Phasenlaufzeit vorhanden sein.For this reason, those for the constructive use of this Materials required material properties not from the tensile test, for example according to the standard DIN 53455 or for plastic films according to the pre-standard DIN 53371 will. Rather, to your knowledge, the test is under the practical application case corresponding stress and strain rates are essential. Here are allowed usually maximum clamp feed speeds of a few m / sec as appropriate and be viewed adequately. The other hand can be used for answering of constructive material issues, essential laws of general Validity via the speed dependency of the strength and deformation properties only from the knowledge of these properties over a range of several orders of magnitude Derive the range of strain speeds. The connection of the measured values of the rapid tear test The results of the uniaxial tensile test presuppose that both Cases that correspond to the geometrical and kinematic conditions, in particular, that even at high tearing speeds and large elongations, the elongation speeds are constant during the entire rupturing process, such as, for example, the Standard DIN 51220 or the preliminary standard DIN53371 prescribes. Force and deformation measuring elements must also be used with a low inertia adapted to the rapid tearing test, d. H. corresponding high natural frequency and other the faithful reproduction of the short-term tear diagram guaranteeing properties such as damping and phase delay must be present.

Es sind nun Vorrichtungen bekannt, bei denen eine streifen- oder stabförmige Probe zwischen einer ortsfesten, mit einer elektrischen Kraftmeßdose fest verbundenen Klemme und einer beweglichen durch hochgespannte Gase beschleunigten zweiten Klemme eingespannt wird. Abgesehen davon, daß bei allen diesen pneumatischen Antriebsaggregaten die Klemmengeschwindigkeit und damit die Dehngeschwindigkeit der Probe während des Zerreißvorgangs keineswegs konstant bleibt, erfordert das pneumatische System einen erheblichen technischen Aufwand, der in keinem Verhältnis zum erzielten technischen Effekt steht. There are now devices known in which a strip or rod-shaped sample between a stationary, with an electrical load cell firmly connected clamp and a movable one accelerated by high tension gases second clamp is clamped. Apart from the fact that all of these are pneumatic Drive units the clamping speed and thus the expansion speed the sample by no means remains constant during the tearing process, this requires pneumatic system a considerable technical effort that out of proportion is related to the technical effect achieved.

Zum Stand der Technik gehören des weiteren Geräte, bei denen die zum Zerreißen der zwischen zwei Spannvorrichtungen eingespannten Längsproben (rund- oder rechteckförmige Stäbe, Folienstreifen, Drähte usw.) erforderliche Energie durch rasch umlaufende Schwungscheiben, durch katapultartige, mit gespannten Gummis eilen arbeitende Vorrichtungen, durch elektromagnetische Kraftübertragung, durch fallende Massen oder durch die Verbrennung reaktionsfähiger Gemische oder explosibler Stoffe auf die eine der Probenspannvorrichtungen aufgebracht wird. The prior art also includes devices in which the for tearing the longitudinal specimens clamped between two clamping devices (round or rectangular rods, foil strips, wires, etc.) through the required energy rapidly rotating flywheels, rushing through catapult-like, with tensioned rubbers working devices, by electromagnetic power transmission, by falling Masses or by burning reactive mixtures or explosive substances to which one of the specimen clamping devices is applied.

Abgesehen davon, daß bei dem größten Teil der erwähnten Prüfeinrichtungen die Beanspruchungsgeschwindigkeit nicht konstant ist, bei einem anderen Teil der Prüfgeräte aus dieser Gruppe die Deformationsgeschwindigkeit nur für sehr kleine Deformationen als konstant anzusehen ist, so daß sie nur für Werkstoffe mit verhältnismäßig geringer Bruchdeformation, vorwiegend also Metalle in Frage kommen, fallen diese Einrichtungen aus dem Rahmen der für die routinemäßigen Durchführung des Zugversuches üblichen Apparaturen. Ihre Verwendung blieb wegen des erforderlichen einrichtungsmäßigen und personellen Aufwandes auf technisch-wissenschaftliche Laboratorien beschränkt.Apart from the fact that in the majority of the test facilities mentioned the rate of stress is not constant at another part of the Testing devices from this group check the deformation speed only for very small ones Deformations are to be regarded as constant, so that they are only suitable for materials with low fracture deformation, i.e. mainly metals are possible, these fall Equipment from the scope of the routine implementation of the tensile test usual equipment. Their use remained because of the required furnishings and human resources are limited to technical and scientific laboratories.

Es ist ferner bekannt, den ein- und mehrachsigen Schlagzugversuch mittels handelsüblicher Pendelschlagwerke durchzuführen, wobei normalerweise nur die Brucharbeit ermittelt wird. Einzelne Prüfgerätehersteller sind bereits dazu übergegangen, die für den einachsigen Schlagzugversuch erforderlichen Zusatzvorrichtungen serienmäßig mitzuliefern. Hinsichtlich der Durchführung des einachsigen Schlagzugversuches mit Pendelschlagwerken sind mehrere Variationsmöglichkeiten der Probenanordnung bekannt, welche zum Teil von der Geometrie der Probe und der Biegesteifigkeit des Werkstoffes vorgeschrieben werden. So wird beispielsweise bei Textilien, Fasern und Folien vielfach das eine Probenende ortsfest eingespannt, das andere Ende entweder mit dem Pendelhammer direkt verbunden oder in eine als Querhaupt ausgebildete, auf einer ebenen Unterlage ruhenden beweglichen Klemme eingespannt, welche der Pendelhammer im tiefsten Punkt seiner Fallbahn mitreißt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Probestab einseitig mit dem Pendelhammer zu verbinden und mit diesem zusammen zu beschleunigen, wobei in der tiefsten Lage des Pendels das am anderen Probenende angebrachte Querhaupt durch einen Amboß aufgefangen wird. It is also known the uniaxial and multiaxial tensile impact test to be carried out by means of commercially available pendulum impact testers, normally only the fracture work is determined. Individual test device manufacturers are already there passed over for the uniaxial impact tensile test required Additional devices to be supplied as standard. With regard to the implementation of the uniaxial tensile impact tests with pendulum impact testers are several possible variations the sample arrangement known, which in part depends on the geometry of the sample and the The bending stiffness of the material must be specified. For example, Textiles, fibers and foils often one end of the sample clamped in place, the other end either connected directly to the pendulum hammer or in an as Movable clamp with a cross-head, clamped on a flat surface, which the pendulum hammer pulls along at the lowest point of its trajectory. Another The possibility is to connect the test rod on one side with the pendulum hammer and accelerate with it, being in the lowest position of the pendulum the crosshead attached to the other end of the specimen is caught by an anvil.

Nachteilig ist bei Durchführung des Schlagzugversuches mit Pendelschlagwerken, daß die Beanspruchungsgeschwindigkeit in jedem Falle, d. h. bei kleinen oder großen Deformationen, inkonstant ist. The disadvantage of performing the tensile impact test with pendulum impact testers is that the rate of stress in each case, d. H. with small or large Deformations, is inconsistent.

Bei großen Bruchdeformationen wird außerdem eine prinzipiell mögliche, jedoch nur in Ausnahmefällen durchgeführte Messung des zeitlichen Kraftverlaufes dadurch erheblich verfälscht, daß die bewegliche Klemme vom Pendel auf einem Kreisbogen mitgenommen wird. Dabei spannt sich die gedehnte Probe als Sekante an den vom Pendelhammer beschriebenen Kreisbogen zwischen der ortsfesten, mit einer elektronischen Meßdose verbundenen Klemme und der vom Hammer mitgenommenen anderen Klemme aus. Da die Meßdose nur in der ursprünglichen (waagerechten) Einspannrichtung der Probe liegende Kräfte messen kann, wird bei starker Probendeformation, wie sie bei Kunststoffen und Kautschuken, insbesondere in Folienform, nicht selten ist, nur die eine (waagerechte) Komponente der deformierenden Kraft angezeigt und zur Ermittlung des wirklichen Kraftverlaufes eine umständliche Korrektur des Meßergebnisses erforderlich. Aus diesem Grunde sowie wegen der Inkonstanz der Deformationsgeschwindigkeit ist die direkte Aufzeichnung eines dem tatsächlichen Zerreißvorgang entsprechenden Kraft-Deformations-Diagramms ebenfalls nicht möglich. Damit entfällt auch die Möglichkeit eines Vergleichs der Ergebnisse des Schlagzugversuchs auf Pendelschlagwerken der bekannten Art mit den unter konstanter Dehngeschwindigkeit ermittelten, physikalisch definierten Größen des genormten Zugversuchs.In the case of large fracture deformations, a possible, in principle, However, measurement of the force curve over time is only carried out in exceptional cases significantly falsified by the fact that the movable clamp of the pendulum on an arc of a circle is taken. The stretched sample is tensed as a secant to that of the pendulum hammer described arc between the stationary, with an electronic load cell connected clamp and the other clamp driven by the hammer. Because the load cell forces only in the original (horizontal) clamping direction of the specimen can measure, if the sample is severely deformed, as is the case with plastics and rubbers, especially in film form, it is not uncommon for only one (horizontal) component the deforming force and to determine the actual force curve a laborious correction of the measurement result is necessary. Because of this as well because of the inconsistency of the deformation speed is the direct record a force-deformation diagram corresponding to the actual tearing process also not possible. This also eliminates the possibility of comparing the Results of the tensile impact test on pendulum impact testers of the known type with the Physically defined quantities determined under constant expansion speed of the standardized tensile test.

Es wurde nun eine Vorrichtung mit elektronischen Kraft- und Deformationsmeßorganen zur Prüfung von Werkstoffen, insbesondere von Kunststoffen, bei welcher die kinetische Energie eines Pendels oder einer rotierenden Schwungscheibe auf den an einer Stelle ortsfest eingespannten Prüfkörper übertragen wird, indem ein an einer anderen Stelle des Prüfkörpers angeordnetes bewegliches Einspannteil geringer Masse durch die gleichartigen Vorderkanten des gabelförmigen Hammers des Pendels bzw. der Schwungscheibe erfaßt wird, erfindungsgemäß versehen mit Führungsmitteln für das bewegliche Einspannteil längs einer Geraden, die in der Rotationsebene des Energieträgers angeordnet sind, und mit einer solchen Formgebung der Vorderkanten des Hammers nach Art einer Steuerkurve, daß dem Prüfkörper eine konstante Verformungsgeschwindigkeit und/oder eine praktisch nur in Richtung der Führungsmittel wirkende Verformungskraft erteilt wird. There has now been a device with electronic force and deformation measuring organs for testing materials, especially plastics, in which the kinetic Energy of a pendulum or a rotating flywheel on the one place Stationary clamped test body is transferred by a at another point of the test body arranged movable clamping part of low mass by the similar Detected leading edges of the fork-shaped hammer of the pendulum or the flywheel is provided according to the invention with guide means for the movable clamping part along a straight line which is arranged in the plane of rotation of the energy carrier, and with such a shape of the leading edges of the Hammer in the manner of a control cam, that the test specimen has a constant rate of deformation and / or a practical Deformation force acting only in the direction of the guide means is issued.

Mit Hilfe der aufgeführten erfindungsgemäßen Elemente ist es, ohne den Umfang des erfinderischen Gedankens einzuschränken, möglich, den Schlagzugversuch mittels Pendelschlagwerken der bekannten Ausführung völlig analog dem normalen Zugversuch, d. h. unter gleichen geometrischen und kinematischen Bedingungen durchzuführen und ein vergleichbares Kraft-Deformations-Diagramm aufzunehmen, denn die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet folgendes: 1. Konstanz der Beanspruchungsrichtung während der gesamten Probendeformation bis zum Bruch und dadurch volle Wirksamkeit der Zugkraft und der (als Kraftmeßdose ausgebildeten) festen Klemme. With the help of the elements according to the invention listed, it is without to limit the scope of the inventive idea, possible the tensile impact test using pendulum impact testers of the known design, completely analogous to the normal tensile test, d. H. to be carried out under the same geometrical and kinematic conditions and record a comparable force-deformation diagram, because the inventive Device ensures the following: 1. Constancy of the direction of stress during the entire specimen deformation up to the break and thus full effectiveness of the tensile force and the fixed clamp (designed as a load cell).

2. Konstanz der Klemmen- und damit der Dehngeschwindigkeit über den gesamten Deformationsbereich bis zum Bruch auch bei sehr großen relativen Bruchdehnungen von beispielsweise über 10000/o, falls nur die Zerreißarbeit an der Probe und die Reibungsarbeit längs Schlittenführung und Steuerkurve genügend klein gehalten werden gegen die kinetische Energie des Pendels. 2. Constancy of the clamping and thus the expansion speed over the entire deformation range up to breakage even with very large relative elongations at break of, for example, over 10,000 / o, if only the work on the sample and the Friction work along the slide guide and control cam must be kept sufficiently small against the kinetic energy of the pendulum.

Diese letzte Bedingung bedeutet keinerlei Einschränkung des erfindungsgemäßen Gedankens, da sie in jedem Fall durch ein Pendel genügend großer Hammermasse auf einfachste Weise technisch realisierbar ist. This last condition does not imply any limitation of the invention Thought, as in any case a pendulum is used to generate a sufficiently large hammer mass is technically feasible in the simplest way.

3. Aus 2 folgt die Zeitproportionalität der Deformation und damit die Identität des zeitlichen Kraftverlaufs mit dem Kraft-Deformations-Diagramm. Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung des technischen Aufwandes zur Aufzeichnung eines Zerreißdiagramms, denn entsprechend den Verhältnissen beim normalen Zugversuch entfällt die Notwendigkeit der wegen der kurzen Versuchsdauer (Millisekunden) der Schlagzugbeanspruchung sonst erforderlichen aufwendigen elektronischen Deformationsmessung. 3. From 2 follows the time proportionality of the deformation and thus the identity of the force curve over time with the force-deformation diagram. This means a significant simplification of the technical effort for recording a tear diagram, because according to the conditions in the normal tensile test there is no need for the due to the short test duration (milliseconds) Tensile impact stress, otherwise required complex electronic deformation measurement.

Die dem Fachmann geläufige Berechnung der die Bedingungen 1, 2 und 3 erfüllenden beiden kongruenten Steuerkurven am Pendelhammer führt auf zwei je nach den Randbedingungen und geforderten zusätzlichen Eigenschaften in charakteristischer Weise sich unterscheidende Funktionen A und B. Diese sind abhängig von der Geometrie und Dynamik des Körperpendels (Masse, Trägheitsmoment, reduzierter Pendellänge und Pendelenergie). Sie konvergieren im Stoßpunkt von Hammer und Schlitten und gehen hier ineinander über. Für ein mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierendes Körperpendel oder eine mit konstanter Drehzahl rotierende Schwungmasse werden die beiden Funktionen A und B identisch. The calculation of the conditions 1, 2 and, which is familiar to the person skilled in the art 3 fulfilling two congruent control curves on the pendulum hammer leads to two each according to the boundary conditions and required additional properties in characteristic Way differing functions A and B. These are dependent on the geometry and dynamics of the body pendulum (mass, moment of inertia, reduced pendulum length and Pendulum energy). They converge at the impact point of the hammer and slide and go here into each other. For a body pendulum rotating with constant angular velocity or a flywheel mass rotating at a constant speed becomes the two functions A and B identical.

Kurve A, unter der Randbedingung einer über den genannten Deformationsbereich kinematisch streng konstanten Schlittengeschwindigkeit (= Abzugsgeschwindigkeit) berechnet, ergibt nur für den Stoßpunkt, also den Beginn der Schlittenbewegung, einen bezüglich der Schlittenführung querkraftfreien, d. h. zur Bewegungsrichtung der Probenspannvorrichtung streng parallelen Schub durch den Hammer des Körperpendels. Mit zunehmender Probendeformation erfolgt die Verschiebung nicht mehr ganz'querkraftfrei, doch beträgt für ein Körperpendel von 70 cm reduzierter Pendellänge und 3,25 kg Masse bei etwa 40 cm Probendeformation die senkrecht zur Führung wirkende Schubkraftkomponente nur wenige O/o der Gesamtkraft. Die Schlittenverschiebung erfolgt nahezu proportional zum Pendelausschlag, wobei auch hier die Abweichung mit wachsender Verschiebung zunimmt. Sie ist im Stoßpunkt 0 und beträgt maximal <50/0. Die Abweichungen vom Idealfall sind also gegenüber der werkstoffbedingten Streuung der Meßwerte klein und daher technisch uninteressant. Curve A, under the boundary condition one over the deformation range mentioned kinematically strictly constant carriage speed (= withdrawal speed) calculated, results only for the point of impact, i.e. the start of the slide movement, one that is free of transverse forces with respect to the slide guide, d. H. to the direction of movement the specimen clamping device strictly parallel thrust by the hammer of the body pendulum. Takes place with increasing sample deformation the shift doesn't more completely free of transverse forces, but is reduced for a body pendulum of 70 cm Pendulum length and 3.25 kg mass with approximately 40 cm sample deformation which is perpendicular to the Guide acting thrust component only a few o / o of the total force. The slide shift occurs almost proportionally to the swing of the pendulum, with the deviation here as well increases with increasing displacement. It is at the impact point 0 and is a maximum <50/0. The deviations from the ideal case are therefore related to the material The spread of the measured values is small and therefore technically uninteresting.

Kurve B, die unter der Voraussetzung völlig querkraftfreien Schubs während der gesamten Deformation berechnet wurde, ergibt für die genannte Pendeldimensionierung bei 40 cm Probendeformation nur eine für die Prüfung völlig unkritische Änderung der Klemmengeschwindigkeit von maximal <40/0. Dafür ist hier die Schlittenverschiebung streng proportional dem Pendelausschlag. Entsprechend den angegebenen geringen Unterschieden in den Funktionsdaten unterscheiden sich die beiden Steuerkurven und damit die zugehörigen Pendelhammer nur wenig, im Stoßpunkt überhaupt nicht voneinander. Mit zunehmendem Pendelausschlag werden die Abweichungen größer. Curve B, provided that the thrust is completely free of lateral forces was calculated during the entire deformation, results for the mentioned pendulum dimensioning with a sample deformation of 40 cm, only one change that is completely uncritical for the test the terminal speed of a maximum of <40/0. For that, here is the slide shift strictly proportional to the swing of the pendulum. According to the specified small differences In the functional data, the two control cams and thus the associated ones differ Pendulum hammer only a little, not at all from each other at the point of impact. With increasing Pendulum swing, the deviations become larger.

Als optimale Form der Steuerkurve bietet sich eine zwischen A und B liegende mittlere Kurve an, bei der die Abweichungen vom Idealfall mit konstanter Geschwindigkeit, verschwindender Querkraft und Proportionalität zwischen Pendelausschlag und Verschiebung am kleinsten sind.The optimal shape of the control curve is one between A and B lying middle curve, in which the deviations from the ideal case with constant Speed, vanishing transverse force and proportionality between pendulum swing and displacement are smallest.

Die Abb. 1 und 2 zeigen die technische Durchführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den einachsigen Schlagzugversuch, die sich in die bekannten Pendelschlagwerke einbauen läßt. Die Länge des Pendelarmes ist dabei maßgebend für die Größe der mit einem Pendelschlagwerk noch meßbaren Bruchdeformation, was keine Einschränkung des erfinderischen Gedankens bedeutet. Ein aus Leichtmetall gefertigter Schlitten 1 kleiner Masse, der ein Einspannteil 2 trägt, wird durch die beiden kongruenten Steuerkurven 3 eines Pendelhammers 4 in der tiefsten Pendellage mitgenommen, wobei durch aus Polytetrafluoräthylen bestehende Puffer 5 die die Kraftmessung (Meßdose 6) störenden Schwingungen gedämpft werden. Gleichzeitig ermöglichen die günstigen Reibungsbeiwerte des Polytetrafluoräthylens mit Stahl ein nahezu reibungsfreies Gleiten entlang der Steuerkurven. Zur Führung des Schlittens mit dem Einspannteil 2, dessen Schwerpunkt unterhalb seiner Aufhängung auf Höhe der Puffer 5 sich befindet. dient als tragendes Element eine gehärtete und geschliffene Führungsstange 7. Während der Bewegung verhindert ein am Einspannteil 2 sitzender Vorsprung aus Polytetrafluoräthylen, welcher in einer Leitschiene 7a mit U-Profil gleitet, ein seitliches Auspendeln des Schlittens. Ein am Ende der Führungsstange 7 angebrachter Prellbock 8 fängt den Schlitten nach dem Zerreißen der Probe auf, wobei eine Sperrklinke 9 ein Zurücklaufen in die Bahn des zurückschwingenden Pendels verhindert. Federbolzen 10 in der vorderen Halterung 11 für die Führungsstange drücken bei Versuchsbeginn den Schlitten 1 nach links und verhindern dadurch ein Durchhängen wenig biegesteifer Proben, beispielsweise Folien. Zur Kraftmessung dient je nach den zu erwartenden Zerreißkräften eine Piezodose, eine induktive oder Wiederstandsmeßstreifendose, mit welcher eine ortsfeste Einspannklemme 12 fest verbunden ist. Auf der Pendelachse kann ein elektrischer (digitaler oder analoger) winkelproportional anzeigender Deformationsgeber angebracht werden. Figs. 1 and 2 show the technical implementation of the invention Device for the uniaxial tensile impact test, which can be found in the known pendulum impact mechanisms can be installed. The length of the pendulum arm is decisive for the size of the with a pendulum hammer still measurable fracture deformation, which does not limit the inventive thought means. A slide 1 made of light metal small mass, which carries a clamping part 2, is determined by the two congruent control cams 3 of a pendulum hammer 4 taken in the lowest pendulum position, with through out Polytetrafluoroethylene existing buffer 5 interfering with the force measurement (load cell 6) Vibrations are dampened. At the same time, the favorable coefficients of friction make it possible of the polytetrafluoroethylene with steel a nearly frictionless sliding along the Control cams. For guiding the slide with the clamping part 2, its center of gravity is located below its suspension at the level of the buffer 5. serves as a load-bearing Element a hardened and ground guide rod 7. Prevents it from moving a seated on the clamping part 2 projection made of polytetrafluoroethylene, which in a guide rail 7a with a U-profile slides, a lateral swinging out of the carriage. A buffer stop 8 attached to the end of the guide rod 7 catches the slide afterwards the rupture of the sample, with a pawl 9 running back into the track of the pendulum swinging back. Spring bolt 10 in the front bracket 11 for the guide rod push slide 1 to the left at the start of the experiment and thereby prevent sagging of less rigid samples, for example Foils. Depending on the tensile forces to be expected, a piezo box is used to measure the force. an inductive or resistance measuring strip box, with which a stationary Mounting clamp 12 is firmly connected. An electric (digital or analog) deformation transmitter that displays proportionally to the angle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auch die Durchführung des Schlagzugversuches unter mehrachsiger Beanspruchung. In diesem Fall wird beispielsweise eine Rundprobe zwischen zwei als Schlitten ausgebildeten konzentrischen Metallringen gehaltert, die z. B. nach der Art eines Stickrahmens die Probe trommelfallähnlich aufspannen oder die, als Doppelflansch ausgebildet, die Probe nach Art einer Reißscheibe festhalten. An Stelle der mit einer Kraftmeßdose verbundenen ortsfesten Klemme beim einachsigen Schlagversuch wird bei der Probenmembran die mehrachsige Beanspruchung durch einen ebenfalls ortsfesten Dorn aufgebracht. Dieser liegt parallel zur Bewegungsrichtung der Probenhalterung, also parallel der Schlittenführung. Sein Abstand von den Führungselementen ist derart bemessen, daß die an dem der Probe zugewandten freien Ende des Dornes befindliche kalottenförmig, beispielsweise halbkugelig oder halbellipsoidförmig ausgebildete elektrische Meßdose konzentrisch zur Probenmitte und senkrecht zur Probenoberfläche die sich auf sie mit großer Geschwindigkeit hinbewegende Membran durchstößt. Die Führung und Bewegung der schlittenförmig ausgebildeten Probenhalterung erfolgt durch die bereits bei der Durchführung des einachsigen Schlagzugversuches beschriebenen erfindungsgemäßen Elemente. The device according to the invention also enables implementation of the tensile impact test under multiaxial loading. In this case, for example a round specimen between two concentric metal rings designed as slides held, the z. B. in the manner of an embroidery frame, the sample drum-like clamp or, designed as a double flange, the sample in the manner of a tear disk hold tight. Instead of the stationary clamp connected to a load cell at uniaxial impact test becomes the multiaxial stress on the sample membrane applied by a stationary mandrel. This is parallel to the direction of movement the specimen holder, i.e. parallel to the slide guide. Its distance from the guide elements is dimensioned in such a way that the free end of the mandrel facing the sample located dome-shaped, for example hemispherical or semi-ellipsoidal trained electrical load cell concentric to the sample center and perpendicular to Sample surface the membrane moving towards it at high speed pierces. The guidance and movement of the slide-shaped sample holder takes place through the implementation of the uniaxial tensile impact test described elements according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for tensile impact testing of materials, especially of plastics, with electronic force and deformation measuring devices, where the kinetic energy of a pendulum or a rotating flywheel is transferred to the test body clamped in place at one point by a movable clamping part arranged at another point on the test specimen low mass due to the similar front edges of the fork-shaped hammer of the Pendulum or the flywheel is detected, characterized by in the plane of rotation of the energy carrier arranged guide means (1, 7, 7 a) for the movable clamping part (2) along a straight line and by shaping the leading edges of the hammer in this way (4) in the manner of a control curve (3) that the test specimen has a constant rate of deformation and! or a deformation force practically only acting in the direction of the guide means is granted.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide means (1, 7, 7a) are arranged horizontally.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the movable clamping part (2) of the hammer when passing through the lowest layer is detected.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the guide means consist of a guide rod (7), a carriage sliding on it (1) and a guardrail (7a), in which a projection of the carriage engages.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the slide (1) at the point of impact the hammer's buffers are arranged, the vibration suppression of the electrical force measuring device with a thin, layer made of shock-absorbing material are covered.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the storage the load cell is designed to be shock-absorbing.

7. The device according to one or more of claims 1 to 6 for Carrying out uniaxial tensile impact tests on rod-shaped or strip-shaped test specimens, their fixed, low-mass clamping clamp with an electronic load cell high mechanical natural frequency is connected, characterized in that the ge led clamping part as a clamping clamp for rod-shaped or strip-shaped test specimens is formed and the test body is parallel to the movement path of the movable clamping clamp is arranged.

8. The device according to one or more of claims 1 to 6 for Carrying out multi-axis tensile impact tests on membrane-shaped materials, thereby characterized in that the guided clamping part grasped by the hammer as a clamping frame is designed for membrane-shaped test bodies and that in the adjustment path of the clamping frame perpendicular to the membrane surface a dome-shaped one pointing through the center of the membrane The mandrel is fixedly arranged, which is connected to an electronic load cell is.